Le satellite CUAVA-1 part de la Station spatiale internationale. Crédit :JAXA
Le satellite de météorologie spatiale de fabrication australienne CUAVA-1 a été déployé en orbite depuis la Station spatiale internationale mercredi soir. Lancé vers la station spatiale en août à bord d'une fusée SpaceX, L'un des principaux objectifs de ce CubeSat de la taille d'une boîte à chaussures est d'étudier les effets du rayonnement du Soleil sur l'atmosphère terrestre et les appareils électroniques.
Les conditions météorologiques spatiales telles que les éruptions solaires et les changements du vent solaire affectent l'ionosphère terrestre (une couche de particules chargées dans la haute atmosphère). Cela a à son tour un impact sur les communications radio longue distance et les orbites de certains satellites, ainsi que de créer des fluctuations dans le champ électromagnétique qui peuvent faire des ravages avec l'électronique dans l'espace et jusqu'au sol.
Le nouveau satellite est le premier conçu et construit par l'Australian Research Council Training Center for Cubesats, drones, et leurs Applications (ou CUAVA en abrégé). Il transporte des charges utiles et des démonstrateurs technologiques construits par des collaborateurs de l'Université de Sydney, Université Macquarie, et UNSW-Sydney.
L'un des objectifs de CUAVA-1 est de contribuer à l'amélioration des prévisions météorologiques spatiales, qui sont actuellement très limités. Outre sa mission scientifique, CUAVA-1 représente également une étape vers l'objectif de l'Agence spatiale australienne de développer l'industrie spatiale locale de 20, 000 emplois d'ici 2030.
Satellites et météo spatiale
Alors que l'Agence spatiale australienne n'a été formée qu'en 2018, L'Australie a une longue histoire dans la recherche par satellite. En 2002, par exemple, FedSat a été l'un des premiers satellites au monde à embarquer un récepteur GPS.
Vue éclatée de CUAVA-1 et de ses composants et charges utiles. Les étiquettes bronzées indiquent les composants fabriqués en Australie. Crédit :Xueliang Bai
Les récepteurs GPS spatiaux permettent aujourd'hui de mesurer régulièrement l'atmosphère dans le monde entier pour la surveillance et la prévision météorologiques. Le Bureau de météorologie et d'autres agences de prévision météorologique s'appuient sur des données GPS spatiales pour leurs prévisions.
Les récepteurs GPS spatiaux permettent également de surveiller l'ionosphère terrestre. Des hauteurs d'environ 80 km à 1, 000km, cette couche de l'atmosphère passe d'un gaz d'atomes et de molécules non chargés à un gaz de particules chargées, à la fois des électrons et des ions. (Un gaz de particules chargées est également appelé plasma.)
L'ionosphère est l'emplacement des magnifiques aurores qui sont courantes aux hautes latitudes pendant les tempêtes géomagnétiques modérées, ou "mauvais temps spatial, " mais il y a bien plus que ça.
L'ionosphère peut causer des difficultés pour le positionnement et la navigation des satellites, mais c'est aussi parfois utile, comme lorsque les signaux radar et radio au sol peuvent être renvoyés pour balayer ou communiquer à l'horizon.
Technologie et infrastructure affectées par les événements météorologiques spatiaux. Crédit :NASA
Pourquoi la météo spatiale est si difficile à prévoir
La compréhension de l'ionosphère est une partie importante de la prévision opérationnelle de la météo spatiale. Nous savons que l'ionosphère devient très irrégulière lors de violentes tempêtes géomagnétiques. Il perturbe les signaux radio qui le traversent, et crée des surtensions de courant électrique dans les réseaux électriques et les pipelines.
Lors de violentes tempêtes géomagnétiques, une grande quantité d'énergie est déversée dans la haute atmosphère terrestre près des pôles nord et sud, tout en modifiant les courants et les flux dans l'ionosphère équatoriale.
Cette énergie se dissipe dans le système, provoquant des changements généralisés dans la haute atmosphère et modifiant les régimes des vents à haute altitude au-dessus de l'équateur quelques heures plus tard.
En revanche, Les rayons X et le rayonnement UV des éruptions solaires chauffent directement l'atmosphère (au-dessus de la couche d'ozone) au-dessus de l'équateur et des latitudes moyennes. Ces changements influencent la quantité de traînée subie en orbite terrestre basse, rendant difficile la prévision des trajectoires des satellites et des débris spatiaux.
Même en dehors des orages géomagnétiques, il y a des perturbations de "temps calme" qui affectent le GPS et d'autres systèmes électroniques.
Maintenant, we can't make accurate predictions of bad space weather beyond about three days ahead. And the flow-on effects of bad space weather on the Earth's upper atmosphere, including GPS and communication disturbances and changes in satellite drag, are even harder to forecast ahead of time.
Par conséquent, most space weather prediction agencies are restricted to "nowcasting":observing the current state of space weather and projecting for the next few hours.
It will take a lot more science to understand the connection between the Sun and the Earth, how energy from the Sun dissipates through the Earth system, and how these system changes influence the technology we increasingly rely on for everyday life.
This means more research and more satellites, especially for the equatorial to mid-latitudes relevant to Australians (and indeed most people on Earth). We hope CUAVA-1 is a step towards a constellation of Australian space weather satellites that will play a key role in future space weather forecasting.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original. 
